勘察技术在岩土工程施工中的应用探析

2022-02-14李庆凤

西部探矿工程 2022年2期

李庆凤

（广东省工程勘察院，广东广州510510）

开展岩土工程施工中需要及时在施工前掌握当地水文地质情况，做好相关资料与数据汇总分析，在明确勘察重点与要点的基础上制定出有效的施工方案，完善设计施工体制，明确施工难度与工作量，以此来保障后续施工工作有序进行。

1 勘察技术在岩土工程施工中的运用意义

岩土工程中所开展的勘察工作内容相对较多，工程复杂程度较高，涉及到力学、结构学等多种学科知识。尤其是勘察技术的运用效能对岩土工程建设安全性、稳定性有着直接影响。在前期岩土工程勘察阶段中，主要以传统勘察方法为主，加之受到技术、设备等因素限制，使得勘察工作精准性存在一定的不足，对岩土工程勘察工作开展有着直接影响。因此在岩土工程施工中需要做好勘察工作，运用有效的勘察技术进行相应操作，获取精准有效的数据与信息，为岩土工程施工工作开展产生积极影响。在传统岩土工程勘察中主要以钻探施工为主，但是受到工程技术快速发展的影响，对岩土工程勘察要求明显提升，传统钻探技术已经难以满足工程施工要求。因此就需要引入多样化勘察技术，确保勘察工作的专业性，为施工设计、建设等工作开展提供技术支持。在勘察阶段中需要使用各类型小型新式仪器设备，因设备有着轻便小巧等特点，能够提升施工操作便捷性，进而降低勘察工作量。加之勘察阶段中为提升结果精准性，需要清理现场留存植被，避免勘察质量受到影响。但是这种勘察方式会对周边生态环境产生一定的破坏性，而在新型勘察技术的使用下不仅可以提升测量精准性，同时也可以保障数据结果的准确性，避免对周边生态环境产生影响，及时完成勘察任务[1]。

2 勘察技术在岩土工程施工中的运用

2.1 浅层地震反射波技术

借助人工方式来激发地震波，利用勘探介质中地震波的实际传播情况，进一步掌握测区浅层中的地质结构具体情况，从而得出准确的判断。在运用浅层地震反射波技术时，需要勘察人员及时运用专业设备设施，完成地震波激发操作，在采集地震波传播信号的基础上针对地震波频率、振幅等进行分析，获取相关参数与信息，明确所发生的变化情况，实现对施工测区中的界面深度形态、浅层地层岩性等情况的准确分析。因地震波传播特点有着一定的差异性，所以在使用浅层地震反射波技术时主要是从透射波技术、反射波技术、折射波技术是三个方面来进行的，而反射波法属于最为常见的方法，且震源并不会对现场、周边生态环境产生破坏，在释放电磁脉冲以后能够形成压电效应，进而激发地震波。在选择震源时还需要找出潜在性影响因素，如识别地震信号、频率特性等。因此在浅层地震反射波技术的运用下，能够保障勘察精度满足标准要求，及时完成岩土工程施工勘察任务[2]。

2.2 高密度电阻率技术

在高密度电阻率技术中阵列勘探属于其中的重点，且在施工现场中因岩土介质的导电性有着一定的差异性就可以使用高密度电阻率技术（见图1），通过对测区现场实际情况进行分析，使用人为构造方法设置出稳定电流场，发挥电流场作用，确保测区内电流传到能够展现出特定的分布规律。随后就需要做好观测剖面研究工作，及时采集与处理不同测点数据，做好总结与分析工作，及时掌握测区内断面具体分布情况，了解地质条件，提供参考依据。在开展野外测量工作时，还需要做好标记选定工作，明确施工现场观测剖面具体情况，及时将一定数量的电极放入到具体位置中，利用电测仪、电极转换装置等做好相关处理工作，及时采集各项数据与信息，并将所收集到的数据信息带入到微机中，完成数据与处理在最短时间内获取准确的地电断面图。从技术原理层面来讲，高密度电阻率技术与传统电阻率技术原理相似，但是通过对观测剖面观测点的有效设置，能够获取相关信息，将普通电阻率法、电测深法等技术优势结合在一起，提升勘察质量。

图1 高密度电阻率法的运用过程图

2.3 大地电场延性探测技术

使用大地电厂延性探测技术时，能够形成电磁波，并针对不同部位使用点频记录的方式开展相关作业，及时接收反射的电磁波信息，进而掌握不同部位深度情况、电阻率变化、电磁波幅度等信息，在了解重要参数内容的基础上为后续综合分析工作开展提供支持。因此在使用这一技术时还需要针对区域内测区具体岩层特性情况进行研究：首先，完成原始数据导入工作，在预览相关数据以后完成排序，随后将相关数据导入到计算机系统中，做好数据统一处理工作。借助这一技术能够在短时间内形成CYT曲线，而对于与标准要求不符的曲线，则可以进行重新导入，直到最终形成曲线图，并根据技术指标做好综合分析工作。在新型设备仪器的使用下，能够提升岩土勘察作业质量，便于勘察人员直接进行独立性测量等。在完成设备安装以后，能够勘察一定范围内的地层情况，提升测量的精度，减少测量误差的出现[3]。

2.4 探地雷达技术

探地雷达技术属于无损探测技术，在使用这一技术时通过宽带电磁波，在引入脉冲形式的基础上发射与接收高频电磁波，做好综合考量与分析工作，找出参数与地下介质之间的差异性，及时针对高频电磁波在传播阶段中所产生的波形、路径等情况进行分析，获取重点参数因素。通过与波形资料进行结合，还可以进一步掌握测区地下空间中的物质构造情况，了解实际位置等，做好分析与判断等工作。通过对比探地雷达技术与其他地下探测技术可以发现，探地雷达技术有着操作灵活、分辨率较高等优势，能够提升探测速度，快速完成地下探测作业。因探地雷达技术有着速度快、灵活性强等优势，已经被广泛运用到岩土工程施工勘察工作中。

2.5 多瞬态面波技术

因岩土工程施工勘察工作有着一定的特殊性，所以运用多瞬态面波技术对提升勘察质量有着积极影响。在正式进行勘察工作以前，需要及时做好传感器装置安装工作，加之震源属于瞬态冲击力，因此受到脉冲荷载的影响，测区地面很容易产生波动，从而将面波传播到地面上。一般来说通过介质表面能够确保面波的持续传播，并运用传感器将传播中的面波垂直分布情况记录下来。最后则需要借助频散分析法及时处理所采集到的信息。因介质有着明显的差异性，因此面波传播速度也是各不相同的。借助频散曲线变化规律，在做好综合分析的基础上能够了解测区范围内地质结构情况、岩土性质情况等，做出准确的判断，最终完成勘察作业。在运用多瞬态面波技术时，主要涉及到稳态法、瞬态法两种，因适用范围与操作流程有着一定的差异性，所以就需要针对岩土工程具体情况进行分析，做好综合分析与研究工作，采取最为适合的技术种类[4]。

2.6 横波反射技术

在正式开展岩土工程施工勘察工作以前，要求工作人员需要做好检测器等的安装工作，随后需要及时进行信号回收与采集，做好横波信号分析与处理工作，明确其所发生的一系列变化。通过对测区范围内的岩性特点等进行分析，在掌握地质结构情况的基础上做出准确的判断。与多瞬态面波技术相比，横波反射技术能够有效提升垂直分辨率，且在抗凹能力方面较强，勘察人员能够及时针对地质结构特点、地下岩性形成情况等进行精准分析。

2.7 勘探取样技术

勘探取样技术主要适用于地层鉴别、岩性判断等方面，能够掌握滑坡土体情况以及强风化岩体实际厚度等，不仅可以了解地质实际情况，同时也可以满足原位测试等要求。勘探取样技术有着操作便捷、灵活性高、成本低廉等特点，可以及时掌握地质位置情况，在实际运用中还可以引入测绘技术，确保信息数据采集的便捷性，为勘探工作开展提供支持。但是勘探取样技术也存在着一定的局限性，就是勘探人员专业能力再强，所获取的数据与信息依然存在一定的误差，且在取样阶段中很容易受到地形地貌等因素的影响，难以实现扬长避短目标。

2.8 数字化勘察技术

随着科学技术的不断发展，我国信息化技术水平有了明显提升，数字化建模、地形建模等技术也被广泛运用到岩体工程中，见图2。借助建模技术能够及时将区域范围内的水文地质情况展现出来，获取精准有效的地貌地形信息。技术人员在使用数字化勘察技术时需要结合具体的规范与标准来做好使用工作，形成一种平面，获取网状表面图，并针对表面图进行分析与研究，以此来收集相关参数。在开展岩土工程勘察工作时，岩土问题属于其中的重点问题之一，所以勘察人员需要及时做好实验分析工作，确保其物理学性质指标的精准性，为后续工程评价、分级等工作开展提供支持[5]。

2.9 现场检验检测技术

在岩土工程施工区域范围内，开展实地勘察工作应当及时进行全面检验与检测，其中包含施工阶段、后期交付使用等阶段。因此在开展岩土工程施工中，需要合理使用现场检验检测技术，确保工程建设质量，保障施工安全性，加大对造价的管控力度，全面提升施工技术。通过对工程中的勘察数据进行收集，在采取高效技术的基础上做好处理与分析工作，结合工程具体建设条件，及时调整相关数据与信息。所以说现场检验检测技术有着灵活性、有效性强等特点，因此在正式开展岩土工程勘察工作以前，需要及时做好现场检验工作，明确施工、交付使用等阶段具体情况，在提升各阶段重视度的基础上做好全面细致分析工作，制定出科学化、规范化与合理化的施工方案，以此来提升岩土工程建设质量，实现安全建设目标。